中国地质大学（武汉）课程论文题目：石油工业中聚丙烯酰胺（PAM）在三 次采油中提高原油采收率（EOR）的作用原 理以及产出液处理学科：有机高分子化学院系:工程学院勘查与基础工程系班级：054141学号：20141000548 姓名：日期2016年10月7日石油工业中聚丙烯酰胺（PAM）在三次采油 中提高原油采收率（EOR）的作用原理以及 产出液处理刘鑫1（1中国地质大学（武汉））摘 要 本文在大学三年级学习有机高分子化学课程以及专业知识储备的基础上，研究了 聚丙烯酰胺作为提高原油采收率的化学品的作用原理由于该聚合物在现今和未来的三次采 油中需求量大且对环境有污染，也会使油品质量下降，影响效益所以还研究了产出液中 PAM 的处理方法一、聚丙烯酰胺（一） 、PAM的工业性能聚丙烯酰胺是丙烯酰胺（简称AM）及其衍生物的均聚物和共聚物的统称在石油工业中，凡是含有 50%以上 AM 单体的聚合物都泛称聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子化合物，相对分子质量高，水溶性好，是 水溶性高分子化合物中应用最为广泛的一种 [1] PAM 产品主要形式有水溶液胶 体、粉状及乳胶三种二） 、 PAM 的化学性质-PCHi——<2-0I聚丙烯酰胺（polyacrylamid，简称PAM）其分子式为： 'PAM分子链上的侧基为活泼的酰胺基，它能发生多种化学反应，这是因为酰胺基 的氧原子上未共用电子对与与碳基双键中的n电子形成共轭体系，由于共轭效应 的发生，使得氮原子上的电子云密度降低，与他相连的氢原子就会受到他们的诱 导影响，变得比较活泼，，因此酰胺基能发生多种反应。
絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用粘合性：PAM能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50-80% 增稠性：PAM在中性和酸性条件下均有增稠作用，当PH值10以上PAM易水解， 呈半网状结构时，增稠将更明显二、三次采油理论概述（一）、三次采油意义目前我国各大油田已探明的原油储量十分巨大，足够上百年的使用但是由于 开采技术的落后，使得采收率很低，据本文作者在2016年暑假华北油田调查中 了解，往往利用井口自喷和水驱采油的方法只能采收30%到40%,这是一种巨大 的能源与资源浪费，所以在二次采油的基础上三次采油技术应运而生，极大提高 了原油采收率其中聚合物驱是目前推广程度最高的三次采油方法[2]（二）、三次釆油概述通常把利用油层能量压力自喷开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油 层补充能量开采石油称为二次采油；而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相 互之间的性能，开采出更多的石油，称为三次采油，又称提高原油采收率（EOR） 方法提高石油采收率的方法很多，主要有以下一些：注表面活性剂注聚合物稠 化水；注碱水驱；注二氧化碳驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；注烃类混相 驱；火烧油层；注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油，也有 人称之为四次采油三、聚丙烯酰胺驱油作用原理聚丙烯酰胺驱油的基本原理是通过提高注入流体的粘度，调节油藏中油水两相 的流度比，达到扩大波及体积的目的 [3]油藏的采收率是波及系数与洗油效率 的乘积，波及系数或洗油效率越高采收率就越高 [4]（一） 、改善流度比，扩大波及体积聚丙烯酰胺驱油是原油和PAM溶液的两相流动，流度比M是水的流度和油的流 度之比流体的流度是流体的渗透率和流体的粘度之比当流度比 M 小于等于 1 时表明油的流动能力比水强，水的驱油效果好；如果流 度比M大于1,则水的流动能力比油强，更容易流动的水将呈手指状通过油层， 而将大部分的原油留在油层内因此，即使在均质油层条件下，如果流度比不适 当，波及系数也可能是很低的聚丙烯酰胺的加入可以提高水相的粘度，同时降低水的渗透率，使得流度比M 降低，因而可以提高驱替液的波及二） 、增加驱替相的流动阻力由于油藏的非均质性，PAM溶液优先流到油藏高渗透部位PAM溶液在流动过 程中，一方面表现出驱替液粘度升高，另一方面造成流过部分渗透率降低，这种 综合作用首先增加了驱替液在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。
残余阻力系数的定义是：聚合物溶液注入前后水流度之比，也可表示为注入聚 合物前后盐水的渗透率之比聚丙烯酰胺的残余阻力系数常常比其粘度大这表明聚丙烯酰胺增加了溶液粘 度并减小了水的有效渗透率，因而减小了水的流度产生的渗透率下降在盐水驱 替聚合物段塞后仍部分地保留着三） 、聚丙烯酰胺溶液粘弹性的作用聚合物溶液的粘弹性对于流体在盲端内的流动速度场、应力场以及压力场有很 大的影响流体的粘弹性越大，盲端内的流速和应力越大，流体在盲端内的波及 深度越大，有利于提高残余油的驱油效率四、产出液中聚丙烯酰胺的处理大庆、胜利、大港、南阳等陆地油田，聚合物驱油技术从研究到工业化应用已 有 40 多年历史，获得了巨大的技术、经济和社会效益 [5] 相应的聚合物产出物 处理研究曾多次被列为国家、省部和油田项目，经过长期探索研究取得了多项成 果并应用于油田现场，但由于各油田不同生产时期产出物的复杂变化，因此，一 直困扰油田生产的 PAM 处理问题至今未能很好解决[6]含有聚丙烯酰胺的污水是一类比较复杂、特殊的污水，其行业特点非常明显， 悬浮物、含油量、溶解氧、细菌含量等都超过了注入水水质标准或外排标准，而 且大颗粒悬浮物也超标，污水矿化度高、氯离子含量高、含有聚丙烯酰胺，因此 比一般污水难于处理。
[7]絮凝法作为一种水处理领域常用的技术，用来去除采油废水中的聚丙烯酰胺是可 行的生产中一般使用聚合氯化铝（PAC）来处理采油废液，PAC投加量、pH值、 搅拌时间、沉降时间对絮凝效果都有重要的影响五、结论（一） 、 PAM 驱油的基本原理是通过提高注入流体的粘度，调节油水两相的 流度比，达到扩大波及的目的二） 、PAM溶液的粘弹性对残余油的驱油效率有影响三） 、PAC处理PAM废液受投加量、pH值、搅拌时间、沉降时间因素的影 响参考文献[1] p1.6. 沈平平等.聚合物驱提高采收率技术.北京：石油工业出版社， 2006[2] 朱维群 乔儒 李云静 在聚合物中一类水溶性阳离子高分子的应用研究[3] （美）W.利特马恩•杨普华，杨齐森译•石油科学进展24•聚合物驱油•北京： 石油工业出版社， 1991[4] p60.2沈平平等•聚合物驱提高采收率技术•北京：石油工业出版社，2006[5] 孙焕泉，张以根，曹绪龙著•聚合物驱油技术•东营：石油大学出版社，2002[6] 吴迪，孟祥春，赵凤玲，梁辉诚，韩丽华，冯晓敏，江能油水分离剂在化学 驱采出液和含油污水处理中的应用•精细化工，2004,21（1）[7] 姚亦华.提高聚合物驱效果及三次采油产出液处理技术.东营：中国石油大学 出版社， 2009。